Устройство для исследования процесса трения твердых тел

0 П ИЗ Союз Советских Социалистических: Республик) Дополнительное к авт. свид-ву 22) Заявлено 25.05.73 ( присоединением заяв 1919858/25-2Мя 1) М. Кл. И 3/5 Геардарвтаеияыб кеаате бзитй Мйййтр 01 666 Р ра рпа нррюи 6 и еткрытн 6(43) Опубликовано 1503.78.Бюллетень М 1 (45) Дата опубликования описания 220278 5 З) УДп 621 891620 .178.162,43 (088. Авторы изобретеии.В.Крагельс й и В. Е, Лукошки Н.И.Алексе сударственный научно-исследовательский институ машиноведения 1 Заявител ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ТРЕНИТВЕРДЫХ ТЕЛ(54) УСТРОИСТ 2 мый в роли отдельили плоский обв корпусе плоснтер с помощью перемещаетсяпри этом с меряетсясила индентер, использу ной микронеровност разец, закрепляетс кий образец или ин какого-либо привод носительно инденте мощью динамометра ния. Из исслед териал для ис 5 от- по- тре ы сфевслед ы плас" иеилвел обретение относится к областиования механических свойств ма-.ов, а именно, к устройствамследования процесса трения твер-,дых тел с целью определения склонности материалов к заеданию.Известны устройства указанного назначения, в которых модель для исследования эаедания представляет собойпару плоских образцов, к которым при" 10ложена сжимающая нагрузка 1,При использовании плоских образцовне моделируется силовое взаимодействие тел на элементарных площадках фактического контакта, поэтому определенная с помощью известного устройства нагрузка заедания характеризуетлишь воэможность заедания при определенном состоянии контактирующей парыматериалов, но она не может рассматри- Юваться как характеристика склонностиматериалов к заеданию.Наиболее близким к предлагаемомуизобретению по техническому существуявляется устройство для исследования 25процесса трения твердых тел, содержащее модель единичного контакта ввиде перемещаемых друг относительнодруга сферического индентера и плоского образца 21 . При исследовании З 0 Достоинством такого устройства является возможность моделирования трения на единичном контакте шероховатых поверхностей. Однако оно не позволяет моделировать в увеличенном масштабе процесс заедания, развивающийся на единичном пятне контакта. Это объясняется тем, что для возникновения процесса эаедания необходимым условием является воэможность неограниченного роста единичного пятна фактического контакта, в то время как н модели сферический индентер - плоский образецф размеры пятна ограничен рической поверхностью индентера ствие чего эти размеры и размер тической области всегда соизмеримы с радиусом сферы индентера.Целью изобретения является создан такого устройства, которое позво- ч о бы исследовать заедание путемичення пятна контакта.10 Для этого предлагаемое устройство снабжено жестко связанным с индентером элементом с плоской рабочей поверхностью, установленным с необходимым начальным зазором относительно поверхности образца перед индентером5 по направлению перемещения.Устройство может быть снабжено также вторыми айалогичными индентером и элементом, установленными с противоположной стороны образца.На чертеже схематически изображено описываемое устройство.В корпусе 1 установлены друг против друга сферические индентеры 2 и 3, между которыми вставляется плоский 15 образец 4, для перемещения которого может быть использован любой тип привода 5Для определения усилия сопротивления перемещению между плоским образцом 4 и приводом 5 установ лен динамометр 6. Каждый из индентеров образует с образцом 4 модель единичного контакта, С индентерами 2 и 3 жестко связаны элементы 7 и 8, имеющие, соответственно, плоские рабо- рб чие поверхности 9 и 10 . Элементы 7 и 8 устанавливаются перед индентерами 2 и 3 по направлению перемещения с необходимым начальным зазором относительно поверхности образца 4. Укаэанный зазор может регулироваться с помощью прокладок 11 и 12.Работает устройство следующим образом.При перемещении образца или индентера пластически деформируемый мате. риал образца Вытесняется, образуя перед индентером валик, размеры которого увеличиваются до тех пор, пока он либо не сформируется в стружку (при царапании), либо не примет ус тойчивые размеры (при внешнем трении)При этом площадь Фактического контакта хотя и превосходит иаходную, однако соизмерима с ней. Если же, как это предусмотрено изобретением, перед 46 индентером установить элемент с плоской рабочей поверхностью, то при достаточно малом зазоре между последней и поверхностью образца вытесняемый материал, не успев сформироваться ввалик или стружку, заполнит зазор.Поскольку. объем вытесняемогб материала на единицу перемещения постоянен,то ограничение, накладываемое на течение вытесняемого материала, приведет к интенсивному заполнению им зазора и, следовательно, к увеличениюпятна контакта. При соблюдении другихусловий, выполнение которых в предложенном устройстве возможно (изготовление образца иэ упрочняющего материала, создание высского трения), рассматриваемый процесс разовьется в заедание,Достигаемая прн испсльэовании иэсбретення воэможность исследованияэаедания способствует правильнсму выбору материалов для узлов трения итем самым повышению их срока службы.Формула изобретения1. Устройство для исследования процесса трения твердых тел, содержащеемодель единичного контакта в виде перемещаемых друг относительно другасферического индентера и плоского образца, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с цельк иСследования эаеданияпутем увеличения пятна контакта, оноснабжено жестко связанньм с индентером элементом с плоской рабочей поверхностьк, установленным с необходимым начальным зазором относительноповерхности образца перед индентеромпо направлению перемещения.2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно снабжено вторыми аналогичными индентором иэлементом, установленными с противоположной стороны образца,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Труды 1 П -й Всесоюзной конференциипо трению и износу в машинах. т.П, М., изд. АН СССР, 1960, с.26-34.2. Авторское свидетельство 9333448, кл. С 01 й 3/56, 1971.597945 Сост Шехтер ко К тель.О, Андр.А истова Те Э филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 аз 1207/ЗЗ Тираж 1112 ЦНИИПИ Государственного комитет по делам изобретений 1130.35 Москва Ж-. 35 РаПодп Ссвета открыт кая наб